Життя і діяльність математиків простежується в усі часи від V ст. до н. е. і до XXІ ст. н. е. Дослідженням найбільше охоплено XVIII і XIX ст. У калейдоскопі промайнули біографії вчених різних національностей з різних країн світу. Найменша кількість представників Індії, Норвегії, Чехії, Угорщини, Іспанії, Швейцарії, України і Польщі, найбільша - представників Америки, Англії, Стародавньої Греції, Німеччини, Італії і Росії. Вивчаючи історію математики, життя вчених-математиків із різних держав світу бачимо, що найбільше видатних математиків світу подарувала Франція, у цьому питанні вона є країною-чемпіоном.
Ось деякі прізвища видатних математиків-французів: Франсуа Вієт, Рене Декарт, П»єр Ферма, Паскаль, Лагранж, Коші, Галуа. Чим же ці вчені запам’ятались людству? Як склалось їхнє життя? Чому вони пов’язали своє життя з математикою? Майбутні вчені народжувались у різних сім’ях: багатих і бідних, без рідних і знатних. По-різному складалося життя і проходило дитинство цих великих у майбутньому людей. Дехто жив у розкошах,а дехто – потерпав від злиднів і труднощів. У зрілому віці деякі жили у славі, а інших - не розуміли їхні ж сучасники і велич їхніх праць була визнана лише набагато пізніше, після смерті. Деякі вчені незалежно один від одного робили однакові відкриття, а потім все життя сперечались за авторство. Ось деякі факти із життя і праці знаменитих мат6ематиків.
Жан Д’Аламбер (Лерон) – фр. Філософ, енциклопедист, фізик, математик. Почалось його життя, як у поганому романі: листопад, ніч, мороз, заметіль. На східцях церкви св. Жана лежав маленький згорточок, що тихенько здригався і попискував. Його знайшов поліцейський, який побачив, що було немовля в дорогій ковдрі. Виявилось, що це був хлопчик. Його віддали на виховання у і батодітну сім'ю скляра. Хлопчика назвали Жаном Пероном (тобто Жаном Круглим) за іменем церкви, де його знайшли. Ставши дорослим, він сам собі вигадав ім'я: Жан Лерон Д'Аламбер.
Микола Миколайович Боголюбов(рос.) – математик, фізик-теоретик, в 14 років став студентом Академії наук.
Леонард Ейлер (швейц.) – математик, фізик. У 20 років отримав запрошення до Петербурзької Академії наук, у 26 р. його обрали академіком.
Олександр Гамільтон(амер.) – в 3 роки читав, в 5 років знав три мови, в 10 років став студентом, у 12р. знав 12 мов, у 22 – став професором .
Про феноменальну пам'ять Пуассена існує легенда: однієї безсонної ночі він обчислив у пам'яті 27 цифр квадратного кореня із 53-цифрового числа, а ранком записав їх.
Ніколо Тарталья(італ.) – через бідність залишив школу, вивчивши абетку лише до літери «К». Потім самостійно оволодів грамотою, вивчив латину і грецьку мову, математику. Не маючи паперу він свої записи робив на надгробках одного із затишних кладовищ.
Микола Іванович Лобачевський (рос.) – в 14 років зарахований до Казанського університету, у 18 р. став магістром, у 21 – доцентом, шість разів обирався ректором рідного університету. Відкрив світу нову теорію геометрії. Його геніальність визнали через 15 років. Якось Лобачевський помітив в одній із крамниць хлопчика, який кожної вільної хвилини щось обчислював. Як виявилось, це був сирота, якого господар привіз з Італії. На запитання Лобачевського, чи хоче хлопчик навчатися, той з радістю відповів: «Так». Лобачевський домовився з господарем і, забравши хлопчика, віддав його до гімназії. Закінчивши гімназію, здібний учень закінчив і університет. У майбутньому він став професором фізики. Янішевський роздавав бідним свій одяг, згодом на власні кошти відкрив притулок для сиріт і весь час утримував його. Після смерті своє тіло заповідав віддати до університетської клініки.
У 24 роки Паскаля розбив параліч (в дитинстві його покусав скажений пес). Він ледве пересувався на милицях, але й далі працював. Здавалося, дух цієї людини переміг ії немічну плоть. Потім здоров'я Паскаля то поліпшувалось, то погіршувалось. Коли йому стало краще, він зібрався одружитися, але нещасний випадок (карету понесли коні) зовсім вибив Паскаля із нормального життя. З цієї миті, можна вважати, він помер, хоча прожив іще 8 років. Він сидів одягнений у волосяницю, утикану цвяхами, жовтий, худий, мовчазний. Паскаль помер на 39-му році життя.
Під час німецької окупації Стефана Банаха замучили фашисти: його кинули до в'язниці, де вчений був використаний як донор для годування вошей з метою виготовлення протитифозної сироватки.
Знання математики допомогли французу Франсуа Вієту розкрити шифр у листуванні іспанського короля Філіппа II під час війни Франції з Іспанією, чим він прискорив перемогу Франції. За це іспанська інквізиція оголосила Вієта чаклуном і боговідступником і присудила його до спалення на вогнищі. Крім математики Франсуа Вієт захоплювався астрономією, дешифруванням, займався адвокатською діяльністю; Карл Гаус(нім.) – мовознавством, астрономією; Рене Декарт(фр.) – філософією, правознавством, природознавством, фізіологією, фізикою, поезією; Паскаль(фр.) – фізикою, філософією Омар Хайям(перс) – поезією, астрономією, географією, філософією. Кардано(італ.) – медициною, в математиці його ім’я носить формула для розв’язування кубічних рівнянь, а в механіці – Карданний вал.
По-різному відомі математики здобували освіту. Більшості з них пощастило навчатися у кращих вчителів, у престижних школах. Великий вплив на своїх дітей мали їхні освічені батьки. Але багато хто не мав такої можливості через злидні та інші труднощі, а тому таким дітям довелося здобувати освіту самотужки.
Візьмемо, наприклад, одну з шкіл, названу Піфагорійський союз. Цей союз був одночасно і філософською школою, і політичною партією, і релігійним братством. Статут піфагорійського союзу був дуже суворим. Кожний, хто вступав до нього, відмовлявся від особистої власності на користь союзу, зобов'язувався не проливати крові, не вживати м'ясної їжі, берегти таємницю вчення свого вчителя. Членам школи заборонялось навчати інших за винагороду.
Для стародавніх греків математика була насамперед геометрією. А тому над дверима Академії, де Платон навчав своїх учнів, було зроблено напис: «Нехай сюди не входить ніхто, хто не знає геометрії».
Одного разу цар Птолемей запитав у Евкліда, чи немає в геометрії коротшого шляху для її вивчення, ніж той, що пропонує Евклід. На що вчений відповів: «Для царів немає окремого шляху в геометрії».
Для багатьох вчених математика була сенсом життя.
Тяжкохворий Шарль Боссю так ослаб, що не подавав ніяких ознак життя. Коли над ним схилились його друзі, які вже думали, що він помер, один з них зауважив: «Зачекайте! Боссю, скажи, скільки буде сім помножити на дев'ять?». Тяжкохворий, не розплющуючи очей, ледь чутно сказав: «63». Друзі зраділи: «Раз обчислює, значить живе».
Тяжкохворому Миколі Вороному забороняли займатися обчисленням і взагалі математикою. Він і сам розумів, що не повинен цього робити, та водночас казав лікарям: «Як ви не розумієте, що заняття математикою - це і є життя, а інакше для чого ж тоді жити».
Серед видатних вчених різних національностей є представники і з України - це Остроградський, Вороний і Боголюбов, Ляпунов, Банах, Кулик, Антропольський, Фущич, Самійленко, Перестук, Парасюк, Ядренко, Скороход та інші. В Україні існують такі передові математичні школи: київська, львівська, одеська, харківська, дніпропетровська, донецька.
Україна займає восьме місце у світі по кількості видатних математиків. Ось деякі з найвідоміших:
Кравчук Микола Пилипович (1892-1942). Початкову освіту отримав вдома, гімназію закінчив з золотою медаллю. Пізніше закінчив фіз-мат університету Св. Володимира в Києві. Коли став викладати в Київському політехнічному у-ті, то його учнем був Сергій Корольов – майбутній конструктор космічних кораблів. Кравчук написав понад 180 математичних робіт та 10 книг з різних розділів математики. Він говорив: «Моя любов – це Україна і математика.»
Остроградський Михайло Васильович (1801-1862). Мріяв стати військовим, але коли вступив до Харківського унів. на фіз.-мат, то зацікавився математикою всерйоз. Він є автором 10-и наукових творів з вищої алгебри,геометрії, матем. фізики та балістики, був членом-кореспондентом Паризької Академії наук, академіком Російської, Римської, Американської академій, членом Київського, Московського університетів.
Звичайно, це не всі відомі математики України.
Перша жінка-філософ, математик і астроном – Гіпатія Олександрійська. Її батько був математик Теон, тому Гіпатія отримала блискучу освіту. Вона була надзвичайно розумною, красномовною і вродливою. Гіпатія не хотіла приймати християнську віру, залишилась вірною релігії своїх предків-язичників, за що її вбили і спалили на вогнищі.
А першою жінкою-професором математики Болонського у-ту стала Марія Аньєзі, ім’ям якої названа одна з функцій – локон Аньєзі.
Та Софія Василівна Ковалевська перевершила своїх попередників талантом і досягнутими результатами. Коли Софія бігала дівчам, то в будинку був ремонт і одну кімнату обклеїли записами лекцій з вищої математики Остроградського( не вистачило шпалер). Мала Соня годинами просиджувала біля цих стін, намагаючись зрозуміти порядок, в якому йшли аркуші та прочитати написаний текст. В 14 років Соня почала вивчати математику з приватним педагогом. Викладач дивувався, як швидко вона засвоїла найскладніші поняття. Софія мріяла про вищу освіту, але в Росії на той час це було заборонено. Дівчина фіктивно вийшла заміж і виїхала в Німеччину, відвідувала лекції найвідоміших математиків. Вона досягла того, щоб її послухав, перевірив Вейєрштрасс (великий математик). Цей вчений вважав, що жінкам не місце в математиці і не надіявся, що Софія витримає іспит – дав їй додому декілька задач та був здивований, коли вона принесла розв’язки вже на другий день! Відтоді він почав викладати математику Софії приватно. В 24 роки вона стала доктором наук, була удостоєна премії Петербурзької Академїї наук.
Закладені Декартом основи аналітичної геометрії стали тим ґрунтом, на якому Ньютон і Лейбніц розробили методи диференціального й інтегрального числення, а наступні покоління математиків — аналітичну геометрію в просторі, теорію чисел, теорію ймовірностей
У Франції, в департаменті Турень, є невелике давнє місто Лає. Там, у дворянській сім'ї, 31 березня 1596 р. народився майбутній філософ, математик, фізик і фізіолог Рене Декарт. Він не пам'ятав своєї матері, яка померла через кілька днів після його народження. Ріс Декарт кволою, слабкою здоров'ям дитиною під наглядом батька і няньок.
Коли Рене минуло 8 років, батько віддав його на повне утримання, навчання й виховання до щойно заснованої в містечку Ла-Флеш провінції Анжу єзуїтської школи. За традиціями дворян, Декарт готувався до військової кар'єри: вивчав історію воєн, фортифікацію, фехтування, загартовував свій слабкий організм гімнастикою тощо. Але на час закінчення школи йому було всього 16 років і про військову службу не могло бути мови. Батько сподівався, що син повернеться у маєток, але той раптом зник. Лише найближчі друзі Декарта знали, що він, оселившись у передмісті Парижа, самостійно поповнює свою освіту— вивчає філософію, природознавство і математику. Провчившись так два роки, юнак вирішує йти в життя, щоб глибше пізнати світ і місце людини в ньому.
У 1617—1618 р. він наймається на військову службу до Моріца Оранського, нідерландського штатгальтера, і бере участь у тридцятирічній війні.
Під час стоянки на зимових квартирах у невеликому голландському місті з ним трапився випадок, який штовхнув його на шлях поглибленого вивчення математики. Одного разу Рене побачив натовп людей на вулиці, які читали наклеєне на стіні будинку велике оголошення фламандською мовою.
Декарт звернувся до незнайомця з проханням перекласти його зміст. То був професор математики Бекман, який з цікавістю оглянув молодого солдата і сказав, що це — публічний виклик на змагання у розв'язуванні складної геометричної задачі. Проте юнак не заспокоївся і попросив усе-таки перекласти текст, щоб знати, про яку саме задачу йдеться. Здивований професор виконав прохання солдата, давши йому свою адресу, і попросив зайти, якщо він розв'яже задачу.
А вранці другого дня Декарт приніс Бекману своє розв'язання. Здивований і розчулений професор запропонував юнакові безплатно навчати його математики, на що Декарт охоче погодився. Протягом двох років він вивчав математику під керівництвом Бекмана.
Декарт ще деякий час брав участь у війні, але згодом відмовився від військової служби. Можливо, причиною цього була смерть батька, який залишив у спадщину синові багаті маєтки. Продавши успадковане майно, Декарт, як багатий дворянин-мандрівник, відвідав королівські двори у Гаазі і Брюсселі, подорожував по Італії.
У 1625 р. Декарт повернувся до Парижа, де зустрів свого товариша по єзуїтській школі Мерсенна. Мерсенн не тільки цікавився наукою, а й зробив багато корисного для організації спільної роботи вчених. Раз на тиждень філософи і вчені збиралися на квартирі у Мерсенна, вели наукові диспути, сперечалися з приводу результатів своїх наукових пошуків, обмінювалися думками з найрізноманітніших питань, що їх цікавили.
Декарт став активним учасником гуртка Мерсенна і охоче брав участь у диспутах. Як філософ, Декарт багато думав про місце і роль людини в суспільному житті. Учений правильно міркував, що природа існує вічно. Людина ж, учив філософ, пізнає світ силою свого розуму, ознакою якого є мислення й мова.
Мислення й мова, учив Декарт, є, в свою чергу, ознакою душі, дарованої людині найвищою істотою — богом. Невмирущий, вічно живий бог, на думку Декарта, не створив матерію (природу), але мудро управляє нею за законами, які має розкрити людина силою свого розуму.
Отже, як учений, математик і фізик, Декарт був матеріалістом, а як філософ був дуалістом (тобто він виходив з визнання двох основ, які не зводяться одна до одної — матеріальної і духовної). Його сміливі думки про природу, науку і місце людини в світі знаходили все більше прихильників. Авторитет Декарта почав швидко зростати.
На той час його вчення було прогресивним, бо підривало християнське віровчення, за яким планети, сонце, місяць, зірки і землю і все, що існує на ній, створив з нічого бог. Не дивно, що проти вчення Декарта виступили реакційні сили, очолювані представниками католицької церкви.
Декарт змушений був у 1629 р. залишити Францію і виїхати до Нідерландів— протестантської країни.
Однак і там він зазнає утисків з боку протестантських богословів. Щоб якось відвернути їх увагу від своєї особи, вчений протягом двадцятирічного перебування у Нідерландах десять раз переїжджав з одного міста в друге, їздив у Данію, Англію. На короткий час він тричі навідувався до Франції.
Наприкінці сорокових ріжків, коли слава Декарта як ученого вже лунала по всій Європі, він почав листуватися з королевою Швеції Христиною. Королева сама цікавилася наукою і запросила Декарта допомогти їй організувати в столиці академію наук. Учений погодився і в 1649 р. переїхав у Стокгольм.
Там він працював над створенням статуту академії, а також щодня о п'ятій годині ранку приходив до королівської бібліотеки для занять із самою королевою. Проте сувора природа країни виявилася згубною для здоров'я Декарта. Першої ж зими він застудився і помер від запалення легенів 11 лютого 1650 р.
Тільки через 16 років після смерті Декарта французький уряд дав згоду перевезти труну з тілом покійного до Парижа. Труну урочисто встановили у Пантеоні поряд з могилами інших видатних людей країни, проте заборонили виголошувати на честь ученого будь-які промови і до кінця XVII ст. цькували та переслідували прихильників його поглядів. Математичні дослідження Декарта випливали з його філософських поглядів на природу і науку про неї. Природою матерії, учив Де-карт, є її тривимірна об'ємність (довжина, ширина і висота), а найважливішою особливістю об'єктів природи є їх рухомість, а також те, що вони складаються з окремих, взаємозв'язаних у такому русі частин. Ці властивості об'єктів природи як матерії і має досліджувати математика, відображати їх своєю мовою, а для цього треба вдосконалювати методи дослідження.
Математика, як гадав Декарт, повинна стати універсальною наукою, змістом якої має бути все те, що можна підрахувати чи виміряти. Тому математику необхідно побудувати на єдиному аналітичному методі, який відображав би кількісні зміни вічно рухомої матерії.
Свої ідеї Декарт виклав у творі "Міркування про метод", який було видано в 1637 р. У наступній праці "Геометрія" вчений показав як можна застосувати алгебру до геометрії. Ввівши поняття залежної і незалежної змінної, учений заклав основи нової галузі математики — аналітичної геометрії.
Аналітична геометрія дає можливість виражати геометричні об'єкти та співвідношення між ними за допомогою рівнянь. Створилися передумови для розробки питань математики змінних величин, створення аналізу нескінченно малих. Ф. Енгельс у творі "Діалектика природи" так оцінив цей крок у розвитку математики: "Поворотним пунктом у математиці була Декартова змінна величина. Завдяки цьому в математику ввійшли рух і тим самим діалектика і завдяки цьому ж стало негайно необхідним диференціальне і інтегральне числення, яке одразу й виникає і яке було загалом і в цілому завершене,, а не винайдене, Ньютоном і Лейбніцом" (К. Маркс і Ф. Енгельс. Твори, т. 20, Політ. видав України, К-, 1965, стор. 531).
Найважливішим досягненням Р. Декарта було створення нового методу математичного дослідження — методу координат. Питаннями аналітичної геометрії займався і сучасник Декарта — видатний математик П'єр Ферма (1601—1665). Проте Ферма не друкував праць з математики. Свої математичні дослідження і думки про властивості чисел учений записував на розрізнених клаптиках паперу і навіть на полях книжок, які читав удома, а інколи й під час подорожей у службових справах. Тільки через 14 років після смерті Ферма його син зібрав і видав незначну частину математичних праць батька. Усе, що можна було зібрати з написаного вченим у його листах, було видане пізніше. Крім того, Ферма користувався старою символікою Вієта, що утруднювало розуміння його творів. Мабуть, саме цим можна пояснити те, що пріоритет у створенні аналітичної геометрії пов'язують з ім'ям Декарта.
Вдосконалюючи алгебраїчну символіку, Декарт висловив (але не довів) думку про те, що всяке алгебраїчне рівняння має стільки коренів, скільки одиниць у найвищому показнику степеня невідомого. Він також визнавав існування від'ємних і уявних коренів рівняння. Закладаючи основи аналітичної геометрії, вчений вивів рівняння прямих і деяких конічних перерізів — кола, еліпса, параболи, гіперболи та висловив думку про можливість застосування методу координат у просторі, що здійснили у своїх роботах пізніші математики.
Декарт розробляв також деякі питання фізики. Так, у механіці він указав на відносність руху і спокою, сформулював загальний закон дії й протидії та закон збереження повної кількості руху при ударі двох непружних тіл. В оптиці учений обґрунтував закон сталого відношення синусів кутів падіння і заломлення світлового променя, розвинув математичну теорію райдуги та з'ясував причину її виникнення. Новою була й розробка теорії розвитку сонячної системи. В основу цієї теорії було покладено властивості матерії та руху її окремих частинок.
Закладені Декартом основи аналітичної геометрії стали тим ґрунтом, на якому Ньютон і Лейбніц розробили методи диференціального й інтегрального числення, а наступні покоління математиків — аналітичну геометрію в просторі, теорію чисел, теорію ймовірностей.
Чи знаєте ви, що...
Чи знаєте ви, що Шарль Перро, автор «Червоної Шапочки», написав казку «Любов циркуля і лінійки»?
Чи знаєте ви, що Наполеон Бонапарт писав математичні роботи і один геометричний факт називається «Задача Наполеона»?
Чи знаєте ви, що одна з кривих ліній називається «Локон Аньєзі» на честь першої у світі жінки-професора математики Марії Гаетани Аньєзі?
Чи знаєте ви, що Л. М. Толстой, автор роману «Війна і мир», писав підручники для початкової школи і, зокрема, підручник арифметики?
Чи знаєте ви, що одна з мов програмування називається Ада на честь Ади Лавлейс, однієї з перших програмісток, яка працювала з математичними машинами і була дочкою відомого англійського поета Джорджа Байрона?
Чи знаєте ви, що квітку гортензію назвали на честь Гортензії Лепот, відомої обчислювальниці, що складала математичні таблиці? Вона привезла цю квітку з Індії.
Чи знаєте ви, що англійський математик Дж. Сильвестр написав сонет «Небесна муза», який він присвятив першій російській жінці-математику Софії Василівні Ковалевській?
Чи знаєте ви, що всі сучасні підручники з геометрії укладено на основі відомих «Начал» Евкліда, які написані в IV ст. до н. є.?
Чи знаєте ви, що О. С. Пушкін написав такі рядки: «Натхнення потрібно в геометрії, як і в поезії»?
Чи знаєте ви, що великий Евклід сказав царю Птолемею: «В геометрії немає царської дороги»?
Чи знаєте ви, що великий російський поет М. Ю. Лєрмонтов цікавився математикою і міг до пізньої ночі розв'язувати яку-небудь математичну задачу?
Чи знаєте ви, що радянський розвідник майор Віхрь (з відомого фільму)
існував насправді і після війни працював учителем математики в одному невеличкому українському містечку?
Чи знаєте ви, що Піфагор був переможцем з кулачного бою на 58-х Олімпійських іграх, які проходили в 548 році до н. є., а потім перемагав ще на декількох Олімпіадах?
Чи знаєте ви, що знаменитий Фалес був спортивним уболівальником і помер на трибуні олімпійського стадіону під час бою Піфагора?
Чи знаєте ви, що в 1940 році було надруковано книгу, в якій є 370 різних способів доведення теореми Піфагора, а серед них є доведення, яке запропонував президент США Гарфілд?
Чи знаєте ви, що англійська королева, прочитавши книгу Льюїса Керрола «Аліса в Країні див», так зацікавилась нею, що наказала принести їй всі книжки цього письменника, але була розчарована, тому що в інших книгах були математичні формули?
Чи знаєте ви, що зібрання творів Леонарда Ейлера становить 75 великих томів, і якщо кожного дня переписувати по десять годин його роботи, то не вистачить 76 років?
Чи знаєте ви, що Франсуа Вієта майже було відправлено на вогнище за те, що йому пощастило розшифрувати таємне листування іспанського уряду з командуванням своїх військ? Іспанці вважали, що розкриття їхнього шифру людському розуму не під силу і Вієтові допомагав сам Сатана.
Чи знаєте ви, що аристократи-театрали просили французького короля нагородити Рене Декарта, який першим запропонував метод нумерації крісел по рядах і місцях? Але король відповів: «Так, те, що винайшов Декарт, - чудово і гідно нагороди, але дати її філософу?! Ні, це вже занадто!»
Чи знаєте ви, що теорему Піфагора називали «ослячим мостом»? Учнів, що запам'ятовували теорему без розуміння, називали віслюками, оскільки вони не могли перейти через міст - теорему Піфагора.